Труды КНЦ. Технические науки. – 2026. - № 2

показатель, способный с высокой чувствительностью фиксировать даже небольшие локальные флуктуации толщины модифицированного поверхностного слоя в результате проявления близко- и дальнодействующего эффектов. Для повышения чувствительности к резким локальным неоднородностям и количественной гибкости критерия в данной работе вводится адаптивная мера локальных перепадов, позволяющая по-разному учитывать вклад средних и экстремальных изменений толщины модифицированного поверхностного слоя в итоговую оценку. В отличие от традиционных средних и дисперсионных характеристик, используется подход, при котором пользователь сам задает «жесткость контроля» локальных дефектов посредством специально определяемого управляющего параметра. При малых значениях SLR агрегированный перепад стремится к классическому среднему абсолютных разностей, а при их увеличении существенно усиливается влияние экстремальных (максимальных) перепадов в локальном окружении. Это позволяет целенаправленно адаптировать математический аппарат под реальные технологические задачи — от выявления общего уровня неоднородности до жесткой фильтрации и поиска отдельных критических дефектов в результате проявления близко- и дальнодействующего эффектов. В качестве вариационного показателя для каждой точки i вводится нелинейная норма локальных перепадов: где М і — число ближайших соседей для точки i на параметрической сетке; иг> , Vim — параметры m-го соседа точки i; hi (u, v) — локальная толщина модифицированного поверхностного слоя, рассчитанная по зависимости (1); SLR — степень локального реагирования. Зависимость (4) позволяет количественно учитывать вклад экстремальных скачков толщины модифицированного поверхностного слоя в интегральную оценку, гибко балансируя между статистическим усреднением и акцентом на максимальных перепадах (рис. 2). Приведенная метрика A^slR , основанная на анализе локальных перепадов толщины в параметрическом пространстве поверхности (u, v), учитывает исключительно двумерную вариативность, то есть флуктуации в пределах самой поверхности детали. При этом она не отражает возможных вертикальных (глубинных) колебаний толщины слоя вдоль нормали к поверхности, которые, как показывают экспериментальные исследования, могут носить регулярный или квазипериодический характер в результате проявления близко- и дальнодействующего эффектов. Осцилляции толщины вдоль оси роста покрытия были зафиксированы, например, при ионно­ плазменной имплантации многокомпонентных металлов и при нанесении покрытий в нестабильных режимах PVD/PECVD-процессов [7, 9]. На этих режимах наблюдается чередование более и менее плотных подслоев, что обусловлено флуктуациями параметров ионного потока во времени в результате проявления близкодействующего эффекта, резонансной локализацией дефектов и изменением скорости роста вследствие поверхностной реконструкции в результате проявления дальнодействующего эффектов. Важно отметить, что вертикальные неоднородности не связаны с геометрической анизотропией поверхности и не проявляются в пределах горизонтального сечения, но могут существенно повлиять на механические, трибологические и барьерные свойства слоя, а также на долговечность покрытия при циклических нагрузках [6, 8]. Для учета глубинных нестабильностей в рамках предлагаемой модели вводится корректирующий показатель вертикальных осцилляций, определяемый на основе амплитуды и длины волны наблюдаемых флуктуаций в результате проявления близко- и дальнодействующего эффектов. В совокупности с поверхностной метрикой он формирует обобщенный критерий, позволяющий учитывать пространственную неоднородность слоя как в плоскости, так и вдоль нормали, что особенно актуально для задач функциональной диагностики модифицированного поверхностного слоя в реальных эксплуатационных условиях. (4)